[发明专利]一种聚酯纤维增强沥青混合料及其制备方法

说明书

一种聚酯纤维增强沥青混合料及其制备方法，聚酯纤维增强沥青混合料由改性聚酯短纤维、沥青和集料混合得到；聚酯纤维增强沥青混合料的油石比为4.68～4.92％，改性聚酯短纤维占聚酯纤维增强沥青混合料的质量百分比为0.1～0.3％；改性聚酯短纤维的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,5‑吡啶二甲酸链段；对苯二甲酸链段和2,5‑吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.04～0.06；本发明的改性聚酯纤维中的2,5‑吡啶二甲酸链段与沥青中的铁、钙、镁、镍等金属离子进行配位，使纤维与沥青分子间的结合力增加，形成物理交联点，增强了沥青路面的高温抗车辙性能，并同时增加了沥青路面的整体性和刚度，从而提高了沥青的热储存稳定性、抗老化能力和低温抗裂性。

技术领域

本发明属于道路运输领域，涉及一种聚酯纤维增强沥青混合料及其制备方法。

背景技术

聚酯其分子链结构的高度对称性及苯环的刚性，使制品具有良好的机械加工性能、耐化学腐蚀性能和抗微生物侵蚀性能等，而且由于价格相对低廉和容易回收等优点，被广泛地应用于纤维、薄膜、塑料制品等各个领域。

随着国民经济的迅速增长，民众生活水平的普遍提高，对交通运输的速度、安全、舒适、经济等方面的要求也越来越高。但是，公路运输作为运输方式中的最直接、方便的一种，依旧是被选择最多的出行方式，仍面临着巨大的交通压力。近年来，沥青路面已成为高等级公路中最主要的路面形式。但是，我国的沥青路面依旧面临着早期破坏和养护周期短等诸多问题。

目前，交通量和汽车轴载的增加对沥青路面的承载能力提出了新的要求。相关研究表明：沥青混合料强度与稳定性能可通过掺入一定量的纤维来改善；沥青混合料的劈裂强度与残留稳定度在纤维加入后均得到提升；相比于普通沥青混合料，纤维改性沥青混合料的抗裂与抗疲劳性能优异；沥青混合料在掺入适量聚酯纤维后，其劲度模量应该得到提升，但沥青混合料的弯曲劲度模量指标则随着聚酯纤维掺量的增加呈现减小趋势。这是因为聚酯纤维的过量掺入使纤维发生团聚，分散效果不理想导致沥青混合料的弯曲劲度模量指标降低、低温抗裂性能降低。

因此，为了减少纤维之间相互团聚，增加沥青胶体有效包裹改善沥青性能具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种聚酯纤维增强沥青混合料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种聚酯纤维增强沥青混合料，聚酯纤维增强沥青混合料由改性聚酯短纤维、沥青和集料混合得到；

改性聚酯短纤维由改性聚酯长丝经切断得到，改性聚酯短纤维占聚酯纤维增强沥青混合料的质量百分比为0.1～0.3％；

改性聚酯短纤维的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,5-吡啶二甲酸链段；

2,5-吡啶二甲酸链段会与沥青中的铁、钙、镁、镍等金属离子进行配位，使纤维与沥青分子间的结合力增加，Fe²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Ni²⁺与2,5-吡啶二甲酸链段配位形成的配位结构分别如下：

对苯二甲酸链段和2,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.04～0.06。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料，聚酯纤维增强沥青混合料的油石比(油石比是指沥青与集料质量比的百分数，采用马歇尔试验确定最佳油石比)为4.68～4.92％。